如圖8所示,有一回路豎直放在勻強磁場中,磁場方向垂直于該回路所在平面,其中導線AC可以自由地沿相當長的豎直導軌滑動而不會分離,設回路的總電阻恒定為R,當導線AC從靜止開始下落后(不計空氣阻力),下面說法中正確的是(   )
A.導線下落過程中系統(tǒng)的機械能守恒
B.導線加速下落過程中,導線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量。
C.導線加速下落過程中,導線減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為導線的動能,另一部分轉(zhuǎn)化為回路的電能
D.導線下落達到穩(wěn)定速度后再下落的過程中,導線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路的電能
CD
分析:導線下落過程中切割磁感線產(chǎn)生逆時針方向的感應電動勢、感應電流,導線受到豎直向上的安培力,還有豎直向下的重力,下落過程中安培力做負功,機械能減小,減小的機械能轉(zhuǎn)化為電能,所以機械能不守恒;下落時重力做正功,重力勢能減小,減小的重力勢能一部分通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電能,另一部分轉(zhuǎn)化為導線的動能.
解答:解:A、導線下落過程中切割磁感線產(chǎn)生逆時針方向的感應電動勢、感應電流,導線受到豎直向上的安培力,還有豎直向下的重力,下落過程中安培力做負功,機械能減小,減小的機械能轉(zhuǎn)化為電能,所以機械能不守恒,故A錯誤.
BC、下落時重力做正功,重力勢能減小,減小的重力勢能一部分通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電能,另一部分轉(zhuǎn)化為導線的動能;故B錯誤,C正確.
D、導線下落達到穩(wěn)定速度時,豎直向下的重力等于豎直向上的安培力,兩力的合力等于零,導線做勻速直線運動,導線減少的重力勢能通過克服安培力做功全部轉(zhuǎn)化為回路的電能,故D正確.
故選:CD
點評:注意在克服安培力做功的題目中,克服安培力做多少功,就產(chǎn)生多少電能;在安培力做正功的題目中安培力做多少做功就消耗多少電能.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,小燈泡的規(guī)格為“2V、4W”,連接在光滑水平導軌上,兩導軌相距0.1m,電阻不計,金屬棒ab垂直擱置在導軌上,電阻1Ω,整個裝置處于磁感強度B=1T的勻強磁場中,且磁場方向與導軌平面垂直.求:

(1)為使小燈正常發(fā)光,ab的滑行速度多大?
(2)拉動金屬棒ab的外力的功率多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根平行放置的豎直導電軌道處于勻強磁場中,軌道平面與磁場方向垂直。當接在軌道間的開關(guān)S斷開時,讓一根金屬桿沿軌道下滑(下滑中金屬桿始終與軌道保持垂直,且接觸良好)。下滑一段時間后,閉合開關(guān)S。閉合開關(guān)后,金屬桿沿軌道下滑的速度一時間圖象可能為,

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導軌,AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,質(zhì)量為、長為L的導體棒MN放在導軌上。甲、乙兩根相同的絕緣輕質(zhì)彈簧一端均與導體棒中點固定連接,另一端均被固定,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸,導軌與導體棒的電阻均忽略不計。初始時刻,兩彈簧恰好處于自然長度,導體棒具有水平向左的初速度,經(jīng)過一段時間,導體棒第一次運動至最右端,這一過程中AB間電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則
A.導體棒做簡諧運動
B.初始時刻導體棒受到安培力大小為
C.當導體棒再次回到初始位置時,AB間電阻R的功率為
D.當導體棒第一次到達最右端時,甲彈簧具有的彈性勢能為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

設長為L的正確方形線框的電阻為R,將以恒定速度勻速穿過有界勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,v的方向垂直于B,也垂直于磁場邊界,磁場范圍的寬度為d,如圖所示,則,

(1)若L<d,求線框穿過磁場安培力所做的功;
(2)若L>d,求線框穿過磁場安培力所做的功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖14所示,兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內(nèi),距離為L=0.5m.在導軌的一端接有阻值為0.8Ω的電阻R,在x≥0處有一與水平面垂直的勻強磁場,磁感應強度B=1T.一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導軌上,金屬直桿的電阻是r=0.2Ω,其他電阻忽略不計,金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進入磁場,同時受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=6m處速度達到穩(wěn)定.求:
(1)金屬直桿達到的穩(wěn)定速度v1是多大?
(2)從金屬直桿進入磁場到金屬直桿達到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多大?通過R的電量是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈Q、PQ共軸.Q中通有變化電流,電流隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示.P所受的重力為G,桌面對P的支持力為N,則
A.t1時刻N>GB.t2時刻N>G
C.t3時刻N<GD.t4時刻N=G

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,為水平放置的足夠長的平行光滑導軌,導軌間距,導軌左端連接一個R=2的電阻,將一根質(zhì)量的金屬棒垂直地放置導軌上,且與導軌接觸良好,導軌與金屬棒的電阻均不計,整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下,現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F,并保持拉力的功率恒為P=8W,使棒從靜止開始向右運動。已知從金屬棒開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量。試解答以下問題:

(1)金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少?
(2)金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少?
(3)金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中所產(chǎn)生的平均感應電動勢可在什么數(shù)值范圍內(nèi)取值?
(4)在乙圖中畫出金屬棒所受的拉力F隨時間變化的大致圖像。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置,導軌間距為L,金屬導體棒ab垂直放置在導軌上,并與導軌保持良好接觸,導體棒電阻為R,導軌電阻不計,空間有垂直導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為B。當金屬導體棒ab由靜止開始向下運動一段時間t0后,再接通開關(guān)S,則在下列圖像中,導體棒運動的vt圖像可能正確的是:

查看答案和解析>>

同步練習冊答案